你有沒有想過一個問題,為什么蘭科植物的根又光又白還沒有根毛?沒有根毛它怎么從土壤里吸收養(yǎng)分?有些蘭根長滿一盆,但是依然不影響它“吸收”養(yǎng)分繼續(xù)生長,很多人說:“養(yǎng)蘭即養(yǎng)根”,還有人說:“養(yǎng)蘭易養(yǎng)根難”。蘭科植物的根與其它開花不開花植物的根到底有什么不同呢?如何才能把蘭花的根養(yǎng)好呢?蘭科植物是所有開花植物中最多樣,分布最廣的植物之一,一般我們將蘭科植物俗稱為蘭花。雖然蘭科植物的花朵不像牡丹、月季那樣艷麗,但中國人似乎從蘭花植物種品除了“另一種美”,蘭花已經(jīng)慢慢的融入了中國的文化,這也是蘭花的魅力所在。 今天我們不是要介紹蘭花有多美,而是要說一下它的根,很多人對它根的認(rèn)識可能就是“傻白傻白的”,沒有一點“根”的樣子,因為蘭花的根沒有根毛,而是光禿禿的,但這并沒有影響它吸收土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)。這也是蘭科植物與其它植物的特別之處,蘭花可以與真菌共生,真菌就寄生在它的根上,與其說是蘭花的根在吸收營養(yǎng),不如說是那些共生菌在發(fā)揮作用。 下面就來說一下,蘭花的根和菌如何共生?以及這種共生菌根如何發(fā)揮作用?有什么優(yōu)點又有什么缺點。不過在講蘭科植物的菌根之前,需要先說一下蘭科植物。 蘭科植物 (一)蘭科植物有哪些?蘭科植物的分布遍及世界各地,其中亞洲和南美洲的熱帶地區(qū)物種最為豐富,其中常見的栽培品種有:蕙蘭、春蘭、寒蘭、建蘭、墨蘭、文心蘭、石斛蘭、兜蘭、蝴蝶蘭、萬代蘭還有嘉德麗亞蘭等,這些都是很多花友都養(yǎng)過的品種,另外喜歡養(yǎng)蘭花的朋友對野生蘭花可能也不陌生,比如常見的野生蘭花有:石豆蘭、兜蘭、春蘭、萬代蘭、貝母蘭、獨蒜蘭、指甲蘭、鶴頂蘭、石仙桃、蝦脊蘭等。 私挖野蘭違法 不過在這里要強調(diào)一下,野生蘭花屬于國家保護植物,私自采挖是違法的,為了保護野生蘭花還希望那些癡迷野蘭的朋友手下留情。 四種蘭花的花(左上順時針起):圣字蝴蝶蘭、葉蜂眉蘭、條葉顎唇蘭、同色兜蘭 (二)蘭科植物的特點蘭花被認(rèn)為是植物界的“高等植物”,因為它根據(jù)自己的特性演化出對昆蟲授粉的高度適應(yīng)性,比如常見的兜蘭花朵形似迷宮,就是為了讓昆蟲粘上花粉;而我們看到都覺得非??蓯鄣娘w鴨蘭很像一直鴨子在飛,蜂蘭很像一直鳥在飛,這種外形可以讓授粉媒介誤以為是交配對象得以傳播花粉,最重要的是蘭花可以與真菌建立共生關(guān)系就更厲害了。 蘭科植物一般都是多年生草本植物,其中不同種類的蘭花生存方法也不同,最普通的是地生蘭,比如我們常見的春蘭、紅門蘭;還要附生蘭,常見附生于其它植物或者巖石上,鐵皮石斛就是附生蘭除了地生和附生的方式,最神奇的是還有腐生蘭,比如天麻(天麻是中藥也是蘭科植物,它屬于菌異營物質(zhì),需要與木腐菌共生,主要因為它沒有根和綠葉,所以沒有葉綠素,也就不能進行光合作用,以后我單獨介紹這種奇特的植物。)另外像上須蘭、大根蘭都是腐生蘭。 天麻花序 (三)蘭科植物的蘭菌根像腐生蘭一樣,蘭菌根是蘭科植物為了生存演變出的一種與真菌形成的菌根。蘭菌根不僅為蘭花提供營養(yǎng),而且對蘭科植物的種子發(fā)芽特別重要(這句劃重點下面要講的)主要是因為蘭科植物種子沒有儲存營養(yǎng)的能力,蘭菌根則可以從寄生在根上的真菌獲取養(yǎng)分。 有人會問,真菌進入蘭花體內(nèi)為什么不會導(dǎo)致病變或者死亡呢?畢竟在我們的意識里,有真菌侵入就意味著感染,感染就意味著病變、腐爛甚至死亡,對人如此對植物亦如此??纱笞匀痪褪沁@么神奇,萬物講求平衡,蘭科植物與真菌就像簽訂了一個協(xié)議,它們彼此為對方帶來好處,且得到自己的“利益”,這就是菌根。 菌根 菌根,顧名思義就是根與菌共生的根,大部分菌根是互惠互利的共生關(guān)系,在這個互利的關(guān)系里,真菌幫助植物吸收水分和礦物質(zhì)無機鹽,而植物通過光合作用為真菌提供有機養(yǎng)分,這種互相供養(yǎng)關(guān)系是互利但是非平衡的,為什么這樣說?因為如果植物所處的環(huán)境里無機鹽含量比較高,那么通過真菌獲得無機鹽對植物本身的價值就小于其付出的有機養(yǎng)分價值,這是對普通植物的菌根來說。 蘭科植物的菌根 但是蘭科植物恰恰相反,它和真菌的關(guān)系更像主仆,蘭科植物是主,真菌是仆人。當(dāng)真菌進入蘭花根部形成蘭菌根后,真菌就變成了蘭花吸收營養(yǎng)的一個部分(真菌吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì),蘭花再通過蘭菌根將這些營養(yǎng)物質(zhì)吸收,幾乎是“掠奪式”的吸收)。因為形成蘭菌根的真菌幾乎不需要蘭科植物“反哺”,因為這些真菌可以不依賴蘭科植物生長,不過也有研究表明,蘭科植物在可以進行光合作用后也會為真菌提供部分有機營養(yǎng),更有研究稱當(dāng)真菌“覺得”蘭科植物供給的營養(yǎng)過少時,可能會產(chǎn)生“抗議”,最終導(dǎo)致真菌有變成“病原菌”的趨勢,不過這些都還在研究當(dāng)中,并沒有一個適用所有蘭科植物的定論。 種子生長為蘭花 真菌如何進入蘭花體內(nèi)? 可能很多人好奇,真菌是什么時候開始于蘭花產(chǎn)生這種共生關(guān)系的呢? 其實,菌絲不僅可以侵入成株蘭花的根部,甚至可以穿透蘭花的種子,當(dāng)你看到家里養(yǎng)的蘭花有一些比較粗大,且分叉比較少的根,那就是菌絲進入后的表象,一般只要菌絲進入了蘭花體內(nèi),它們就可以一直保持共生關(guān)系,而真菌進入蘭花體內(nèi)后,在變成蘭菌根之前是一個很復(fù)雜的過程,這里就不再贅述(因為我也弄不懂哈哈哈哈)。 (四)蘭花種子萌發(fā)與真菌的關(guān)系養(yǎng)過蘭花的朋友都知道,蘭花主要是用分株的方式繁殖,但蘭花是有種子的,它的種子長這樣: 上圖可以看到,蘭花的種子非常小,長度大約 0.35~1.5 毫米,通常一個手指節(jié)大小的蒴果里包含這上百萬粒種子。因為沒有胚芽、胚根等分生組織,且不具備為種子提供營養(yǎng)的能力,所以蘭花種子自己萌發(fā)很難,需要從共生的真菌那里獲得養(yǎng)分才可以萌發(fā),當(dāng)蘭花種子開始萌發(fā)的時候,就會形成薄壁組織組成的原球體,并在接下來的幾天里形成分生組織。這個看起來有點復(fù)雜,但其實蘭花的發(fā)育只有三個階段,從種子到原球體,再到成熟植株。 蘭花的微小種子和共生菌: 蘭花種子 種子生長成原球體 真菌 蘭花為了繁殖后代,舍棄了胚乳這種比較重的營養(yǎng)組織,這樣蘭花的種子不會像大豆那樣重,而是非常的小而輕,這樣種子就可以隨著水流或者風(fēng)隨處飄蕩,四處繁殖,但也是因為沒有了那些營養(yǎng)組織,蘭花的種子在營養(yǎng)貧瘠的地方很難發(fā)芽生長。所以蘭花選擇了與森林里普遍存在的真菌合作(蘭花原生與森林潮濕地)。在自然環(huán)境中,蘭花的種子需要真菌的幫助才可以萌發(fā),這個過程大概是——真菌侵入蘭花種子,然后真菌將從周圍腐殖質(zhì)和其它植物里吸收到的養(yǎng)分供給蘭花種子,這樣蘭花的種子就可以依靠真菌的幫助慢慢生長。所以對于很多蘭花來說,真菌陪伴了它們整個生命周期,知道成株后依然以蘭菌根的形式為幫助蘭花吸收營養(yǎng),仿佛就是蘭花的一部分。 所以我們現(xiàn)在看到蘭花植物的根大多是這樣的。 (五)蝴蝶蘭的根以蝴蝶蘭為例,蝴蝶蘭屬于附生蘭,對附生蘭而言根尤其重要,因為它需要具備更好的吸收水分和養(yǎng)分的能力,也就意味著附生蘭的蘭根和蘭菌需要有更旺盛的合作。越是健康的蘭,越是生根快速且多,如果你家里的蘭花不生根了,那說名出問題了。 下面是蝴蝶蘭的三種不同狀態(tài)的蘭菌根。 如圖所示,對于附生蘭來說,根暴露在空氣中,為了防止根過多的蒸發(fā)水分,老根會在表面形成一層灰白色,這種灰白色可以抗旱防止水分蒸發(fā),是非常健康的根;而第二種鮮綠色狀態(tài)的根,是因為出在濕氣中,偶爾接觸陽光,也有一定的抗旱性,如果濕氣減少,它就會變成灰白色;而第三種乳白色的根因為長期在濕氣重的盆里,不見陽光,很容易失水,是不健康的根。 根菌共生組織 根菌共生組織是蘭根的一部分,就是真菌進入蘭根之后與蘭根形成共生后的一種存在,根菌共生組織在表皮與內(nèi)部綠色組織之間,它有點想吸水后的海綿組織,并且可以膨脹和收縮,當(dāng)組織內(nèi)水分充足時就膨脹變粗,水分減少時就收縮變細,這是因為根菌共生組織的作用就是吸收和儲藏水分已經(jīng)一些營養(yǎng)物質(zhì)。 這是蘭根的折斷面: 在這個共生系統(tǒng)中,蘭菌通過蘭根吸收水分和礦物質(zhì),并不斷的進行分解,分解成蘭花可以吸收的營養(yǎng)物質(zhì),儲存在組織中。所以我們在施肥的時候不能一次施肥很多,要十幾天甚至個把月施肥一次,因為如果施肥太多,根菌不停的吸收營養(yǎng),然后儲存起來,會讓根菌肥死的。我們經(jīng)??吹揭吧奶m花,尤其是附生在樹上的蘭花根都長的特別好,是因為寄生樹給蘭花提供的營養(yǎng)和水都很微量,這樣持續(xù)均衡的營養(yǎng)供給可以讓蘭根變得又長有壯。 根心: 那營養(yǎng)都儲存在菌根組織中,蘭花怎么吸收呢?這些營養(yǎng)是通過蘭花的根心輸送到植株的,根心韌性很強,不容易折斷。 根毛: 我們之前說過,蘭根與其它植物的一個明顯區(qū)別是沒有“根毛”,這里主要說的是地生蘭,而附生蘭為了讓根固定在寄生物上,在根的表面會有一層白色非常細小的根毛,這些根毛的作用只是附著在寄生的樹皮和巖石表面,與普通植物的根毛(根須)還是不一樣的。 (六)為什么蘭花不會被真菌“感染”?在真菌進入蘭花體內(nèi)后,許多蘭花會合成抑菌素來控制菌絲入侵的范圍,一般菌絲入侵五天后,原球體(蘭花種子萌發(fā)后第第二階段)內(nèi)的抑菌素濃度升高,同樣是為了抑制菌絲繼續(xù)在蘭花體內(nèi)擴張,這樣以達到一種平衡。 簡單的說,真菌被控制在蘭花根部形成了一層屏障,從而成了蘭花根部的保護層。從而讓真菌和蘭花之間可以不停地進行“物質(zhì)”轉(zhuǎn)換,比如真菌吸收水分和礦物質(zhì),分解成蘭花可吸收的養(yǎng)分,而蘭花將自己的代謝物供給真菌,然后互不侵犯。 事情都有兩面性: 真菌與蘭花的共生也不是絕對的,什么意思?就是說它們之間也會有此消彼長的情況發(fā)生,當(dāng)這種平衡被破壞的時候,真菌還是可以危害到蘭花的健康,比如,很多養(yǎng)蘭花的人發(fā)現(xiàn)三年以上的老株會腐爛。 另一方面當(dāng)菌根種起作用的絲核菌減少時,也會影響蘭花的生長和健康。 (七)如何發(fā)揮蘭根菌的作用讓蘭花生長更好?藍根菌的應(yīng)用有兩個方面是很有價值的,并且很多科研人員也正在努力。 1、菌根真菌可以促進蘭花種子發(fā)芽,如果將這個生物技術(shù)運用到那些名貴的蘭花的繁殖上,將會有很高的經(jīng)濟價值。 2、對于普通花友來說,了解了真菌與蘭花的關(guān)系,主要是知道蘭菌根的存在,以后養(yǎng)蘭花不光是像養(yǎng)其它植物一樣,控制陽光、水分、施肥這些常見問題,還要考慮有機質(zhì)含量的問題,因為如果營造一個真菌喜歡的環(huán)境,也就意味著蘭花將得到更多的營養(yǎng),畢竟蘭花的營養(yǎng)都是真菌來分解供給。 一句話總結(jié):想讓蘭花長得好,在土壤里加點酸敗的牛奶試試(土壤中腐殖質(zhì)增加,真菌長的好,蘭花就長的好。) |
|